Applying Analytical Method Greenness Scoring to the USP Monograph of Naproxen; Improving the Sustainability of Validated Methods by Modernizing to Newer Technology

Význam tématu

Ve farmaceutické analytické chemii je kritické minimalizovat environmentální dopad validovaných metod bez nutnosti rozsáhlé revalidace. Modernizace stávajících USP monografií spočívá ve využití nových chromatografických technologií, které snižují spotřebu organických rozpouštědel, dobu analýzy i energetickou náročnost, a přispívají tak ke zlepšení udržitelnosti laboratorních procesů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo porovnat původní USP monografii pro analýzu naproxenu se současnými přístupy na HPLC, UHPLC a UPLC platformách. Studie hodnotila redukci doby běhu, spotřeby mobilní fáze a výpočet analytické „greenness“ pomocí analytického metrického skóre AMGS (Analytical Method Greenness Score).

Použitá metodika

Metoda byla replikována na HPLC systému dle původních parametrů: izokratický režim s mobilní fází acetonitril–voda–octová kyselina v poměru 45:54:1 (v/v/v), detekce při 254 nm, průtok 1,2 mL/min, doba běhu 8 minut. Následně byla stejná metoda adaptována pro UHPLC a UPLC se sub-2 µm částicemi za účelem zkrácení doby analýzy a snížení průtoku.

Použitá instrumentace

• Alliance HPLC System (Waters)
• ACQUITY Arc System (Waters)
• ACQUITY UPLC H-Class PLUS System (Waters)

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatogramy získané na třech platformách splnily všechny požadavky system suitability. Modernizace vedla k 4- až 8násobnému zkrácení doby analýzy a 4- až 13násobnému snížení spotřeby rozpouštědel. Při dlouhodobé zkoušce 10000 injekcí sub-2 µm kolony bylo dosaženo úspory až 10000 USD na mobilní fázi a zkrácení provozního času z 55 na 7 dní. AMGS vyčíslilo skóre 110 pro původní HPLC metodu a méně než 30 pro UHPLC a UPLC, kde nejnižší skóre odpovídá nejnižší environmentální zátěži.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné snížení nákladů na rozpouštědla a likvidaci odpadů
• Zvýšení průtoku vzorků a snížení provozních nákladů
• Zlepšení udržitelnosti bez nutnosti revalidace metody

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj spočívá ve využití bezrozpouštědlových nosičů, implementaci obnovitelných bio-rozpouštědel a automatizaci výpočtu AMGS v rámci LIMS systémů. Širší adopce sub-2 µm technologií v různých monografiích může podpořit standardizaci „zelenějších“ postupů v průmyslové a regulační praxi.

Závěr

Modernizace USP monografie naproxenových tablet na UHPLC a UPLC systémy přináší významné provozní, ekonomické i ekologické výhody. Snížení doby analýzy a spotřeby rozpouštědel přímo zlepšuje udržitelnost laboratorních procesů, což potvrzuje nízké AMGS skóre moderních platforem.

Reference

1. Berthelette K, Nguyen J, Turner J, Savage D. Reductions in cost and time by modernizing a USP Monograph Method from HPLC to UHPLC and UPLC Instrumentation and Columns. Waters Application Note 720007427; listopad 2021.
2. Hicks M, Farrell W, Aurigemma C, Lehmann L, Weisel L, Nadeau K, Lee H, Moraff C, Wong M, Huang Y, Ferguson P. Making the move towards modernized greener separations: Introduction of the Analytical Method Greenness Score (AMGS) Calculator. Green Chemistry. 21:1816; 2019.
3. ACS Green Chemistry Institute Pharmaceutical Roundtable. AMGS Calculator. 2024.
4. USP Monograph for Naproxen Sodium Tablets. US Pharmacopeia, 2024.
5. Výpočet nákladů na litr mobilní fáze. Sigma Aldrich ceník, 2024.